2018_2019学年高中物理第三章磁场3.4通电导线在磁场中受到的力课时检测区基础达标新人教版.docx

3.4 通电导线在磁场中受到的力课时检测区基础达标1.(2018临沂高二检测)如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是()A.水平向左B.水平向右C.竖直向下D.竖直向上【解析】选D。先用安培定则判断螺线管的磁场方向，在A点导线处的磁场方向是水平向左的；再用左手定则判断出导线A受到的安培力竖直向上。故选D。【补偿训练】在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示。过c点的导线所受安培力的方向()A.与ab边平行，竖直向上B.与ab边平行，竖直向下C.与ab边垂直，指向左边D.与ab边垂直，指向右边【解析】选C。导线a在c处产生的磁场方向由安培定则可判断，即垂直ac向左下方，同理导线b在c处产生的磁场方向垂直bc向右下方，由平行四边形定则，过c点的合磁场方向平行于ab向下，根据左手定则可判断导线c受到的安培力垂直ab边，指向左边。2.(多选)如图甲所示，扬声器中有一线圈处于磁场中，当音频电流信号通过线圈时，线圈带动纸盆振动，发出声音。俯视图乙表示处于辐射状磁场中的线圈(线圈平面即纸面)，磁场方向如图中箭头所示，在图乙中()A.当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里B.当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外C.当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里D.当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外【解析】选B、C。将圆形线圈看作由无数小段直导线组成，由左手定则可以判断，当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外，选项B正确、A错误；当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里，选项C正确、D错误。3.如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直。给导线通以垂直纸面向里的电流，用FN表示磁铁对桌面的压力，用Ff表示桌面对磁铁的摩擦力，导线通电后与通电前相比较()A.FN减小，Ff=0B.FN减小，Ff0C.FN增大，Ff=0D.FN增大，Ff0【解题指南】解答本题应注意以下几点：由于直接对磁铁进行受力分析较为复杂，故可以选取导线作为研究对象；先分析电流受到条形磁铁对它的作用力，再根据牛顿第三定律判断电流对磁铁的作用力。【解析】选C。如图所示，画出一条通过电流I处的磁感线，电流I处的磁场方向水平向左，由左手定则可知电流I所受安培力方向竖直向上，由牛顿第三定律可知，电流对磁铁的作用力方向竖直向下，所以磁铁对桌面压力增大，而桌面对磁铁无摩擦力作用。【补偿训练】如图所示的天平可用来测量磁场的磁感应强度。天平的右臂下面挂一个矩形线圈，宽为L，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面。当线圈中通有电流I(方向如图)时，在天平两边加上质量分别为m1、m2的砝码，天平平衡；当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m的砝码后，天平又重新平衡。由此可知()A.磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为B.磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为C.磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为D.磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为【解析】选B。由题目所给条件，先判断出磁场的方向再根据天平的工作原理列出对应关系式。因为电流反向时，右边需再加砝码才能重新平衡，所以此时安培力竖直向上，由左手定则判断磁场方向垂直纸面向里。电流反向前，有m1g=m2g+m3g+NBIL，其中m3为线圈质量，电流反向后，有m1g=m2g+m3g+mg-NBIL，两式联立可得B=，故B项正确。4.(2018吉安高二检测)如图所示，将长50 cm，质量为10 g的均匀金属棒ab两端用两只相同的弹簧悬挂成水平状态，位于垂直纸面向里的匀强磁场中，当金属棒中通过0.4 A电流时，弹簧恰好不伸长，求：(1)匀强磁场中磁感应强度是多大？(2)当金属棒通0.2 A由a到b的电流时，弹簧伸长1 cm，如果电流方向由b到a，而电流大小不变，弹簧伸长又是多少？(g取10 m/s2)【解析】(1)由题意知F安=mg，解之得，B= T=0.5 T(2)当电流由a至